晶圆倒片机是用来调整集成电路产线上晶圆生产材料序列位置的一款设备,它的任务是将产线上的晶圆通过制程需要进行分批、合并、翻转后进行下一道程序,这就要求晶圆倒片机拥有的传送效率和洁净程度。
晶圆随着芯片技术升级和降低成本需要而不断发展。在降低成本方面,通过不断变大晶圆尺寸以容纳更多电路和减少废弃比例就是晶圆的历史发展趋势。从1970年代至今,晶圆尺寸已经由过去的100mm(4英寸)发展至当前的300mm(12英寸)。根据IC Insight统计,2016年全球晶圆出货量为10738百万平方英寸,其中300mm晶圆占全球晶圆产能的63.6%,预计到2021年,全球将有123家12英寸晶圆厂,产能占比将达到71.2%。由于目前18英寸晶圆技术尚未成熟,且成本高昂,需求不足,未来几年内300mm(12英寸)晶圆仍将是主流技术路线
众所周知,晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片,是由硅晶棒在经过研磨、抛光、及切片后,形成的硅晶圆片。然而,在实际导片过程中,难免会存在一些边缘损伤,因此,目前企业所使用的导片机中,取料装置将晶圆从取料台中取下后放置在边缘时校准器中,在对晶圆表面检测的同时,也需要进行边缘校准,校准完毕后再由取料装置将晶圆从寻边器中取下后送至取料台中并记录位置。
校准区截面呈方形,晶圆上料装置和晶圆收料装置对应设置在方形的相邻两侧边,晶圆取放装置对应设置在晶圆上料装置和边缘式校准器之间,且自动导片机还包括位于校准区的负离子发生器。这样设置,结构紧凑,设备运行,同时,负离子发生器可产生大量带有正负电荷的气流,可以将晶圆检测区内的物体表面所带电荷中和。
晶圆划片是半导体芯片制造工艺流程中的一道的工序,在晶圆制造中属于后道工序。将做好芯片的整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片(晶粒),称为晶圆划片。Si、SiC、Sapphire、Inp等材料被广泛应用于半导体晶圆的衬底材料。随着晶圆集成度大规模提高,晶圆趋向于轻薄化,传统的很多加工方式已不再适合。于是部分工序引入了激光切割技术。
由于激光在聚焦上的优点,聚焦点可小到亚微米数量级,从而对晶圆的微处理更具有优势,可以进行小部件的加工。即使在不高的脉冲能量水平下,也能得到较高的能量密度,有效进行材料加工。激光划片属于非接触式加工,可以避免出现芯片破碎和其它损坏现象。
加工优势:
1、划片速度快,,成片率高,切割速度150mm/s
2、非接触式加工,无机械应力,适合切脆性易碎晶圆
3、CCD快速定位功能,实现同轴监视或旁轴监视功能
4、二维直线运动平台,高精密DD旋转平台,大理石基石,稳定可靠,热变形小
5、操控系统,全中文操作界面,操作直观、简易、界面良好
6、无需砂轮刀、蓝膜、去离子水等耗材,高可靠性和稳定性,划片质量高,玻璃钝化层无崩裂和微裂纹。
硅是由石英砂所精练出来的,晶圆便是硅元素加以纯化(99.999%),接着是将这些纯硅制成硅晶棒,成为制造集成电路的石英半导体的材料,经过照相制版,研磨,抛光,切片等程序,将多晶硅融解拉出单晶硅晶棒,然后切割成一片一片薄薄的晶圆。
因为制作工艺决定了它是圆形的。因为提纯过后的高纯度多晶硅是在一个子晶(seed)上旋转生长出来的。多晶硅被融化后放入一个坩埚(Quartz Crucible)中,再将子晶放入坩埚中匀速转动并且向上提拉,则熔融的硅会沿着子晶向长成一个圆柱体的硅锭(ingot)。这种方法就是现在一直在用的 CZ 法(Czochralski),也叫单晶直拉法。